硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法(fa)很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化前的(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚硅氧烷變(bian)成彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它(ta)主要以高(gao)分(fen)子量的聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的補強主要是各種類(lei)型的白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)(you)時為(wei)(wei)了降低(di)成本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠是重要的(de)非石油(you)基(ji)合成橡膠，約占非石油(you)基(ji)合成橡膠消費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)在硅橡膠的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)生(sheng)產技術方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡膠的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合成橡膠，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠的(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)合成橡膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)合成橡膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)消費。